Aerodynamisk rør

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 23. september 2018; checks kræver 27 redigeringer .

En vindtunnel  er en teknisk enhed designet til at simulere et mediums indvirkning på kroppe, der bevæger sig i det. Brugen af ​​rør i aerodynamik er baseret på princippet om bevægelsesreversibilitet og teorien om lighed mellem fysiske fænomener. Testobjekter i vindtunneller er modeller af fly i fuld skala eller deres elementer (geometrisk lignende, elastisk lignende, termisk lignende osv.), objekter i fuld skala eller deres elementer, materialeprøver (materialeoverførsel, overfladekatalyticitet osv.).

En vindtunnel består af en eller flere ventilatorer (eller andre luftindsprøjtningsanordninger), der blæser luft ind i røret, hvor modellen af ​​kroppen, der undersøges, er placeret, og derved skaber effekten af, at kroppen bevæger sig i luften med høj hastighed (princippet af bevægelsesvending).

Vindtunneler klassificeres i henhold til rækken af ​​mulige strømningshastigheder (subsonisk, transonisk, supersonisk, hypersonisk), størrelsen og typen af ​​arbejdsdelen (åben, lukket) samt forspænding - forholdet mellem tværsnitsarealerne af rørmundstykket og forkammeret. Der er også separate grupper af vindtunneller:

Studiet af egenskaberne af overflade- og undervandsdelene af skibets skrog skal udføres ved hjælp af duplikerede modeller, hvilket gør det muligt at opfylde betingelsen om uigennemtrængelighed på tværs af mediegrænsefladen. Alternativt kan du bruge en speciel skærm, der simulerer vandoverfladen.

Central Aerodynamic Institute har 60 forskellige vindtunneller til hastigheder fra 10 m/s til M = 25, nogle af dem (SMGDU med magnetohydrodynamisk acceleration op til 8000 m/s, USGD med et stagnationstryk på 5000 atm ) er unikke [1] .

"Typiske" eksperimenter

Måling af tryk på kroppens overflade

Til forskning er det nødvendigt at lave en drænet kropsmodel - der laves huller i overfladen af ​​modellen, som er forbundet med slanger til trykmålere .

I hydromekanik er det bevist, at trykket overføres uændret over grænselaget , hvilket gør det muligt at beregne et legemes trykmodstand ud fra resultaterne af trykmålinger.

Måling af kræfter og momenter, der virker på et legeme

Til forskning er det nødvendigt at hænge modellen på et multikomponent dynamometer ( aerodynamisk balance ) eller på et system af fyrledninger, der giver dig mulighed for at måle spændingen af ​​hver fyr.

Genberegningen af ​​de kræfter og momenter, der virker på kroppen, udføres i overensstemmelse med Reynolds lighedskriteriet .

Visualisering af strømme

For at løse dette problem bruges uldtråde (silke), limet til overfladen af ​​modellen eller fastgjort til et trådnet. Det er muligt at opstille et forsøg med tilførsel af farvet røg til de karakteristiske strømningszoner, men varigheden af ​​et sådant forsøg (i rør med recirkulation af luft) er som regel meget kort på grund af den generelle røg fra hele den aerodynamiske kanal.

Historie

Verdens første vindtunneller blev bygget i 1871 af Francis Herbert Wenham , medlem af Council of the Royal Aeronautical Society of Great Britain , og den russiske militæringeniør V. A. Pashkevich [2] [3] . Wenham brugte sin vindtunnel til at studere vingens bærende egenskaber [4] , mens Pashkevichs rør var beregnet til at bestemme artillerigranaters aerodynamiske egenskaber [3] .  

I 1897 byggede K. E. Tsiolkovsky en prototype vindtunnel af sit eget design ved at bruge luftstrømmen ved udgangen af ​​en centrifugalventilator, og for første gang i Rusland brugte denne enhed denne enhed til at studere de virkninger, der manifesterer sig, når luften strømmer rundt om faste kroppe (fly, biler, raketter).

Under ledelse af N. E. Zhukovsky , i det mekaniske kontor ved Moskva Universitet i 1902, blev der bygget en vindtunnel, hvor en aksial ventilator skabte en luftstrøm med en hastighed på op til 9 m/s.

Den første vindtunnel med åbent kredsløb blev skabt af T. Stanton ved National Physical Laboratory i London i 1903 , den anden - af N. E. Zhukovsky i Moskva i 1906 .

Den første lukkede vindtunnel blev bygget i 1909 i Göttingen af ​​Ludwig Prandtl , den anden - i 1910 af T. Stanton.

Den første vindtunnel med frit jet i arbejdsdelen blev bygget af Gustave Eiffel i Paris på Champ de Mars i 1909 .

Den videre udvikling gik hovedsageligt langs vejen med at øge deres størrelse og øge flowhastigheden i arbejdsdelen (hvor modellen er placeret).

I 1934 blev Den Store Vindtunnel (Adlershof) bygget i Berlin -området til aerodynamisk modellering. Dele af fly blev placeret i et rør med en diameter på 8,5 til 12 m, og effekten af ​​vandrette luftstrømme på dem blev undersøgt. Et kendetegn ved denne vindtunnel er Zeiss-Dywidag betonkonstruktionen med en vægtykkelse på kun 8 centimeter. Det er i øjeblikket bevaret som et monument af industriel arkitektur som en del af Aerodynamisk Park .

Den første mand lettede i en lodret vindtunnel i 1964 ved Wright-Paterson Air Force Base.i Ohio .

Se også

Noter

  1. ↑ TsAGI - Eksperimentel base . Hentet 28. oktober 2012. Arkiveret fra originalen 30. oktober 2012.
  2. ↑ Encyclopedia "Aviation". - M . : Videnskabeligt forlag "Big Russian Encyclopedia", 1994. - 736 s.
  3. ↑ 1 2 Luftfart i Rusland. - M . : Mashinostroenie, 1983.
  4. ↑ Sobolev D. A. Flyets historie. Indledende periode. - M. : ROSSPEN, 1995. - 343 s.

Litteratur

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger